JP2010055219A - Input device, input system, display device, and mobile phone - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置を遠隔操作するための入力デバイス、入力デバイスによって操作される表示装置およびこれらを含む入力システムに関するものである。 The present invention relates to an input device for remotely operating a display device, a display device operated by the input device, and an input system including these.
第1の従来技術として、市販の家庭用ゲーム機で用いられている座標入力デバイスとしての技術を説明する。図26は、従来の座標入力デバイスを説明するための図である。同図に示すように、この従来技術では、テレビの近くで発光する赤外線を入力デバイス100内のカメラ101で受光し、その映像を入力デバイス100内の無線機102を使ってゲーム機103に送信する。
As a first conventional technique, a technique as a coordinate input device used in a commercially available consumer game machine will be described. FIG. 26 is a diagram for explaining a conventional coordinate input device. As shown in the figure, in this prior art, infrared light emitted near the television is received by the
ゲーム機103は、送られた映像に写っている赤外線の受光位置から入力デバイス100が向けられている方向を推定する。例えば、テレビ104の中央に配置された発光部105から赤外線が発光している場合、映像の中央で発光していれば、入力デバイス100は正面に向けられており、発光部位が映像の左側に移動すれば、入力デバイス100は右側に移動されたことが判断できる。
The
第2の従来技術として、特許文献1に記載の発明が挙げられる。この発明では、表示装置の近くで発光する赤外線をオペレータの目で反射させて、反射された光を表示画面上の受光部で検出する。オペレータの目が表示装置に接近している場合は、表示画面上で受光した位置によってオペレータの目の位置が検出できる。オペレータが頭を動かすと、目の位置が変化するので表示画面上の受光位置も変化する。また、オペレータが首を回転しても、反射方向が変わるので受光位置が変化する。
As the second prior art, the invention described in
第3の従来技術として、特許文献2に記載の発明が挙げられる。この発明では、電子機器から送信された赤外光をリモコンが有する反射板で反射することにより、電子機器に信号を送信する。このとき、反射板の前方に配された液晶パネルに印加する電圧を変化させることによって液晶パネルの赤外光の透過率を変化させ、リモートコントロール信号を形成する。特許文献3にもほぼ同様の構成を有する発明が記載されている。
As the third prior art, the invention described in
第4の従来技術として、特許文献4に記載の発明が挙げられる。この発明では、乱反射フィルムを備えた入力器からの乱反射光を2組の受光素子で受光し、受光した反射光に基づいて入力器の位置情報を読み取っている。
As the fourth prior art, the invention described in
また、他の従来技術として、特許文献5および特許文献6に記載されているように再帰性反射体を利用したものや、特許文献7に記載されているように、反射型指指示部材からの反射光および光源型指示部材からの発散光を2つの入射光検出部で検出し、検出された入射光の入射角に基づいて座標指示位置の座標を求める技術が挙げられる。
ところが、第1の従来技術では、カメラおよび無線通信部の消費電力が増大してしまい、テレビ用のリモコンとして使用するには適さない。例えば、使用時150mW、電源オフ時1mWの消費電力であると仮定すると、一般的なテレビ用のリモコンと同じ単3マンガン電池1.5V、1000mAhを2本使用した場合に、1日に2時間利用すると9日間で電池交換が必要になり、年間78本の電池を消費する。第1の従来技術では、このような消費エネルギー量が大きいという問題、頻繁な電池交換の手間および使用済み電池の増大による地球環境への悪影響などの問題が生じる。 However, the first prior art increases the power consumption of the camera and the wireless communication unit, and is not suitable for use as a television remote control. For example, assuming that the power consumption is 150mW when used and 1mW when the power is off, use two AA manganese batteries 1.5V and 1000mAh, which are the same as those used for a typical TV remote control, for 2 hours a day. Then, the battery needs to be replaced in 9 days, and 78 batteries are consumed annually. In the first prior art, problems such as a large amount of energy consumption, troubles of frequent battery replacement, and adverse effects on the global environment due to an increase in used batteries occur.
第2の従来技術では、表示装置に接近して操作を行うことはできるが、テレビを視聴する場合のように表示装置から離れてしまうと、目のような球体かつ凸状の反射体で反射すると反射光が拡散してしまうことから、受光部において十分な受光照度が得られず実用化できないという問題がある。また、赤外線発光の放射強度や受光感度を上げることで容易に解決可能に思われるが、放射強度を上げることで赤外線発光部の消費電力が増大してしまう。また、放射強度を上げ過ぎると赤外線が眼球で吸収されて温度上昇を伴い、目に悪影響を及ぼす懸念がある。さらに、受光感度を上げるには受光素子の面積を広げる必要があり、表示装置の輝度が低下してしまう。表示装置の輝度を維持するには表示装置のバックライト等の輝度を上げる必要が生じ、消費電力が増大してしまう問題がある。さらに、頭や首を動かさずに視線だけを変えた場合は、反射光に変化が無いため、正確な視線の方向を検出できないため、直感的な入力が行えないという問題がある。 In the second prior art, the display device can be operated close to the display device. However, when the user moves away from the display device as in the case of watching TV, the light is reflected by a spherical and convex reflector. Then, since the reflected light diffuses, there is a problem that sufficient light receiving illuminance cannot be obtained in the light receiving unit and cannot be put into practical use. Moreover, although it seems that it can be solved easily by increasing the radiation intensity and light receiving sensitivity of infrared light emission, increasing the radiation intensity increases the power consumption of the infrared light emitting unit. In addition, if the radiation intensity is increased too much, infrared rays are absorbed by the eyeball, resulting in a rise in temperature, which may cause adverse effects on the eyes. Furthermore, in order to increase the light receiving sensitivity, it is necessary to increase the area of the light receiving element, and the luminance of the display device is lowered. In order to maintain the luminance of the display device, it is necessary to increase the luminance of the backlight of the display device, and there is a problem that power consumption increases. Further, when only the line of sight is changed without moving the head or neck, the reflected light does not change, and the accurate line of sight cannot be detected.
第3の従来技術は、液晶パネルの透過率を変化させる入力デバイスであるが、液晶の反射率が低いため入射光が弱まってしまうという問題がある。また、反射光を受光する受信部はテレビ受像機の表示領域の外に固定されているため、座標入力を行うには、特許文献4に記載の発明のように反射波の中の散乱光の強度を検出するしかなく、後述のとおり位置検出しかできない。
The third prior art is an input device that changes the transmittance of the liquid crystal panel, but there is a problem that the incident light is weakened because the reflectance of the liquid crystal is low. In addition, since the receiving unit that receives the reflected light is fixed outside the display area of the television receiver, in order to input coordinates, the scattered light in the reflected wave can be input as in the invention described in
他の従来例である特許文献4、特許文献5、特許文献6または特許文献7の発明のように、入射角などから、表示部と入力デバイスとの位置関係を検出する技術はあるが、これらは反射波の再帰性や散乱を利用したもので、入力デバイスを向けている角度を正確に検出することができない。例えば、40インチのテレビ受像機のような表示装置において、画面全体の範囲で座標を指示するには入力デバイスを画面の大きさと同じ範囲で操作する必要がある。ところが、一般的にテレビ視聴時は座って操作する方法が望まれており、例え、立っていたとしても身体を動かさずに手だけで操作する方法が望まれている。
There are techniques for detecting the positional relationship between the display unit and the input device from the incident angle, etc., as in the inventions of
このためには、リモコンの画面に対する指示角度を検出する必要があり、従来技術のような再帰性反射または散乱反射波を利用したリモコンの位置検出だけでは、直感的な入力が行えないという問題がある。 For this purpose, it is necessary to detect the indicated angle with respect to the screen of the remote control, and there is a problem that intuitive input cannot be performed only by detecting the position of the remote control using retroreflected or scattered reflected waves as in the prior art. is there.
このように、座標入力を目的とした入力デバイスや赤外線を利用した入力デバイスが多く存在しているが、パソコンなどの表示装置に向けた入力デバイスが多い。このため、テレビのように画面サイズが大きく、かつ、画面から離れて視聴することが一般的な表示装置に適応しようとすると、入力デバイスを画面サイズと同じだけの領域の範囲で動かさなければならないという問題や、反射光の散乱または低反射率による赤外光の減衰による問題を解決するために赤外線発光強度を上げることにより消費電力を増加させてしまうという問題がある。 As described above, there are many input devices for the purpose of coordinate input and input devices using infrared rays, but there are many input devices for display devices such as personal computers. For this reason, when trying to adapt to a general display device that has a large screen size such as a TV and is viewed away from the screen, the input device must be moved within the same area as the screen size. In order to solve the problem of scattering of reflected light or the problem of attenuation of infrared light due to low reflectance, there is a problem of increasing power consumption by increasing the intensity of infrared light emission.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、入力デバイスが向けられている方向に関する情報を、電力を消費せずに表示装置に伝達することができ、直感的な座標入力が容易にできる入力デバイスおよび入力システムを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to transmit information on the direction in which the input device is directed to the display device without consuming electric power. It is an object to provide an input device and an input system that can easily perform coordinate input.
上記の課題を解決するために、本発明に係る入力デバイスは、光を出射し、出射した光に由来する反射光を検出する表示装置に信号を入力する入力デバイスであって、ユーザからの指示を受け付ける入力部と、上記表示装置から出射された光を鏡面反射する金属または金属膜からなる反射面を有する鏡面反射体と、上記鏡面反射体からの反射光とは別に、上記入力部が受け付けた指示に応じた信号を上記表示装置へ送信する送信部とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, an input device according to the present invention is an input device that emits light and inputs a signal to a display device that detects reflected light derived from the emitted light, and includes instructions from a user. The input unit accepts the input unit separately from the input unit receiving the mirror, the specular reflector having a reflective surface made of a metal or a metal film that specularly reflects the light emitted from the display device, and the reflected light from the specular reflector. And a transmission unit that transmits a signal corresponding to the instruction to the display device.
上記の構成によれば、鏡面反射体によって、表示装置から出射された光を鏡面反射する。鏡面反射された光は、表示装置によって検出される。この表示装置が、当該光の入射位置を判定すれば、その入射位置に基づいて、入力デバイスが向けられた表示面上の位置を判定することができる。また、送信部は、鏡面反射体からの反射光とは別に、入力部がユーザから受け付けた指示に応じた信号を表示装置へ送信する。それゆえ、表示面上のどの位置に向けてどのような指示が入力されたのかを結果的に表示装置へ送信することができる。また、ユーザは、入力デバイスを向ける方向を変えるだけで指示位置を入力できるため、直感的な座標入力を容易に行うことができる。 According to said structure, the light radiate | emitted from the display apparatus is specularly reflected by a specular reflector. The specularly reflected light is detected by the display device. If this display apparatus determines the incident position of the light, the position on the display surface to which the input device is directed can be determined based on the incident position. In addition to the reflected light from the specular reflector, the transmission unit transmits a signal according to an instruction received by the input unit from the user to the display device. Therefore, it is possible to transmit to the display device what instruction is input to which position on the display surface. Further, since the user can input the designated position simply by changing the direction in which the input device is directed, intuitive coordinate input can be easily performed.
また、上記鏡面反射体は、金属または金属膜からなる反射面を有している。金属または金属膜は、電気を流すことの出来る物質であり、自由電子を持っている。その金属表面に光が入射すると、金属陽イオンと自由電子との間で共振が起こり、そのエネルギーが放射されることで反射が起こる。鏡面反射体の反射面における自由電子の共振現象を利用しているため、鏡面反射体に電力を供給することなく、入力デバイスから光を放射することができる。それゆえ、表示装置の表示面上のどの位置に入力デバイスが向けられているのかを判定するための情報を、電力を消費せずに表示装置に送信することができる。 The specular reflector has a reflecting surface made of metal or a metal film. A metal or metal film is a substance that can conduct electricity and has free electrons. When light is incident on the metal surface, resonance occurs between the metal cation and the free electron, and the energy is radiated and reflection occurs. Since the resonance phenomenon of free electrons on the reflecting surface of the specular reflector is used, light can be emitted from the input device without supplying power to the specular reflector. Therefore, information for determining at which position on the display surface of the display device the input device is directed can be transmitted to the display device without consuming power.
さらに、金属または金属膜からなる反射面は、高い反射率を有しており、表示装置から出射された光を効率良く反射することができる。また、再帰性反射では、入力デバイスの方向を変えても反射方向が変化しないが、鏡面反射では反射方向が変化するため、表示装置に対する入力デバイスの角度の情報を、反射光を介して表示装置へ送信できる。 Furthermore, the reflecting surface made of a metal or a metal film has a high reflectance, and can efficiently reflect the light emitted from the display device. In retroreflection, the reflection direction does not change even if the direction of the input device is changed. However, since the reflection direction changes in specular reflection, information on the angle of the input device relative to the display device is displayed via reflected light. Can be sent to.
なお、上記光には、例えば、赤外光、可視光、紫外線、光に近い電磁波などが含まれる。 The light includes, for example, infrared light, visible light, ultraviolet light, and electromagnetic waves close to light.
また、上記鏡面反射体は、移動可能に配された移動鏡面反射体を含み、上記移動鏡面反射体は、上記入力部が受け付けた指示に応じて移動することが好ましい。 The specular reflector preferably includes a movable specular reflector disposed so as to be movable, and the movable specular reflector preferably moves in accordance with an instruction received by the input unit.
上記の構成によれば、入力部が受け付けた指示に応じて、移動鏡面反射体が移動する。そのため、移動鏡面反射体が移動すれば、表示装置が受光する反射光の形状が変化する。その形状の変化をユーザからの指示として表示装置に認識させれば、鏡面反射体の形状を変化させることによってユーザの指示を表示装置に入力することができる。 According to said structure, according to the instruction | indication which the input part received, a moving specular reflector moves. Therefore, when the movable mirror reflector moves, the shape of the reflected light received by the display device changes. If the display device recognizes the change in the shape as an instruction from the user, the user's instruction can be input to the display device by changing the shape of the specular reflector.
それゆえ、電池および電気回路を必要とせずに、ユーザからの指示を入力できる入力デバイスを実現できる。 Therefore, it is possible to realize an input device that can input an instruction from a user without requiring a battery and an electric circuit.
また、上記光は、赤外光であり、上記入力デバイスは、上記反射面に反射する可視光を遮断する赤外線フィルタをさらに備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said light is infrared light, and the said input device is further equipped with the infrared filter which interrupts | blocks the visible light reflected on the said reflective surface.
上記の構成により、外部から鏡面反射体が見えないようにすることができる。金属を用いた鏡面反射体は、赤外線を効率良く反射する特性を有しているが、それにともない可視光も良く反射する。赤外線フィルタを配置することで、照明機器などからの可視光の反射を抑制できるだけでなく、鏡面反射体の不用意な位置関係によって、本来は見えない位置関係にある物品などが反射体に映りこむことによりプライバシーが侵害される可能性を低減することができる。 With the above configuration, the specular reflector can be prevented from being seen from the outside. A specular reflector using a metal has a characteristic of efficiently reflecting infrared rays, but also reflects visible light well. By arranging an infrared filter, not only can reflection of visible light from lighting equipment, etc. be suppressed, but inadvertent positional relationships of specular reflectors can cause reflections of objects that are not normally visible. This can reduce the possibility of infringement of privacy.
また、上記入力デバイスは、上記反射面に反射した反射光を集光する凹面レンズをさらに備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said input device is further provided with the concave lens which condenses the reflected light reflected on the said reflective surface.
上記の構成によれば、反射面に反射した反射光を凹面レンズによって集光する。それゆえ、当該反射光を表示装置の表示面に集光させることで、反射光の減衰を減らして表示面に照射される受光照度を高めることができる。 According to said structure, the reflected light reflected on the reflective surface is condensed with a concave lens. Therefore, by collecting the reflected light on the display surface of the display device, it is possible to reduce the attenuation of the reflected light and increase the received light illuminance irradiated on the display surface.
また、上記反射面には、上記送信部から送信される信号を通過させる開口部が形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that an opening for allowing a signal transmitted from the transmission unit to pass through is formed in the reflection surface.
上記の構成により、送信部から送信される信号を、鏡面反射体によって遮られることなく表示装置に向けて送出することができる。 With the above configuration, the signal transmitted from the transmission unit can be sent to the display device without being blocked by the specular reflector.
また、上記鏡面反射体は、上記送信部から送信される信号を透過することができる厚みを有していることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said specular reflector has the thickness which can permeate | transmit the signal transmitted from the said transmission part.
上記の構成により、鏡面反射体の反射体としての役割を維持したまま、送信部から送信される信号を透過させることができる。 With the above configuration, it is possible to transmit a signal transmitted from the transmission unit while maintaining the role of the specular reflector as a reflector.
また、上記送信部は、無線送信部を備えていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the transmission unit includes a wireless transmission unit.
上記の構成により、無線通信により信号を表示装置へ送信できる。 With the above configuration, a signal can be transmitted to the display device by wireless communication.
また、上記鏡面反射体は、上記無線送信部と通信可能に接続され、当該無線送信部のアンテナとして機能することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said specular reflector is connected so that communication with the said wireless transmission part is possible, and functions as an antenna of the said wireless transmission part.
上記の構成により、無線送信部のアンテナを省略することができ、入力デバイスを小型化できるとともに、入力デバイスのコストを削減できる。 With the above configuration, the antenna of the wireless transmission unit can be omitted, the input device can be reduced in size, and the cost of the input device can be reduced.
また、上記送信部は、赤外線送信部を備えていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said transmission part is provided with the infrared rays transmission part.
上記の構成により、赤外線通信によって信号を表示装置へ送信できる。 With the above configuration, a signal can be transmitted to the display device by infrared communication.
また、上記入力デバイスを搭載した携帯電話も本発明の技術的範囲に含まれる。 Further, a mobile phone equipped with the input device is also included in the technical scope of the present invention.
また、上記携帯電話は、携帯電話としての機能を制御するとともに、上記送信部へ出力する信号を生成する制御部を備えることが好ましい。 The mobile phone preferably includes a control unit that controls a function of the mobile phone and generates a signal to be output to the transmission unit.
上記の構成により、携帯電話の制御部によって送信部へ出力する信号を生成することができる。 With the above configuration, a signal to be output to the transmission unit can be generated by the control unit of the mobile phone.
本発明に係る入力システムは、上記入力デバイスと、当該入力デバイスから送信された信号を受信する表示装置とを含む入力システムであって、上記表示装置は、光を出射する発光部と、上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備えることを特徴としている。 An input system according to the present invention is an input system including the input device and a display device that receives a signal transmitted from the input device, the display device including a light emitting unit that emits light, and the light emitting device. A display unit having a display surface on which a plurality of light detection units for detecting reflected light generated by reflection of light emitted by the unit is reflected by the specular reflector, a position of the light detection unit that detects the reflected light, and the above And a position determining unit that determines a position on the display surface to which the input device is directed based on the position of the light emitting unit.
本発明に係る表示装置は、鏡面反射体を備える入力デバイスからの信号を受信する表示装置であって、光を出射する発光部と、上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備えることを特徴としている。 A display device according to the present invention is a display device that receives a signal from an input device including a specular reflector, and a light emitting unit that emits light and light emitted from the light emitting unit is reflected by the specular reflector. The input device is directed on the basis of a display unit having a display surface on which a plurality of light detection units for detecting reflected light generated by the detection, a position of the light detection unit that detects the reflected light, and a position of the light emitting unit. And a position determining unit for determining a position on the display surface.
上記の構成によれば、入力デバイスの鏡面反射体によって、表示装置から出射された光を鏡面反射する。鏡面反射された光は、表示装置が有する表示面に複数配置された光検出部によって検出される。位置決定部は、この反射光を検出した光検出部の位置および発光部の位置に基づいて、入力デバイスが向けられた表示面上の位置を決定する。また、入力デバイスの送信部は、鏡面反射体からの反射光とは別に、入力部がユーザから受け付けた指示に応じた信号を表示装置へ送信する。それゆえ、表示装置は、表示面上のどの位置に向けてどのような指示が入力されたのか判定することができる。 According to said structure, the light radiate | emitted from the display apparatus is specularly reflected by the specular reflector of an input device. The specularly reflected light is detected by a plurality of light detection units arranged on the display surface of the display device. The position determination unit determines a position on the display surface to which the input device is directed based on the position of the light detection unit that detects the reflected light and the position of the light emitting unit. Moreover, the transmission part of an input device transmits the signal according to the instruction | indication which the input part received from the user separately from the reflected light from a specular reflector to a display apparatus. Therefore, the display device can determine what instruction is input to which position on the display surface.
このとき、入力デバイスが向けられた表示面上の位置を判定するための情報(指示位置情報)は、表示装置から出射された光を入力デバイスの鏡面反射体が反射することにより表示装置へ入力される。それゆえ、入力デバイス側では電力を消費せずに指示位置情報を表示装置に送信することができる。また、ユーザは、入力デバイスを向ける方向を変えるだけで指示位置を入力できるため、直感的な座標入力を容易に行うことができる。 At this time, information (indicated position information) for determining the position on the display surface to which the input device is directed is input to the display device by reflecting the light emitted from the display device by the specular reflector of the input device. Is done. Therefore, it is possible to transmit the indicated position information to the display device without consuming power on the input device side. Further, since the user can input the designated position simply by changing the direction in which the input device is directed, intuitive coordinate input can be easily performed.
さらに、金属または金属膜からなる反射面は、高い反射率を有しており、表示装置から出射された光を効率良く反射することができる。また、再帰性反射では、入力デバイスの方向を変えても反射方向が変化しないが、鏡面反射では反射方向が変化するため、表示装置に対する入力デバイスの角度の情報を含む指示位置情報を、反射光を介して表示装置へ送信できる。 Furthermore, the reflecting surface made of a metal or a metal film has a high reflectance, and can efficiently reflect the light emitted from the display device. In retroreflection, the reflection direction does not change even if the direction of the input device is changed.However, since the reflection direction changes in specular reflection, the indication position information including information on the angle of the input device with respect to the display device is used as reflected light. To the display device.
以上のように、本発明に係る入力デバイスは、ユーザからの指示を受け付ける入力部と、表示装置から出射された光を鏡面反射する金属または金属膜からなる反射面を有する鏡面反射体と、上記鏡面反射体からの反射光とは別に、上記入力部が受け付けた指示に応じた信号を上記表示装置へ送信する送信部とを備える構成である。 As described above, an input device according to the present invention includes an input unit that receives an instruction from a user, a specular reflector having a reflective surface made of a metal or a metal film that specularly reflects light emitted from a display device, and In addition to the reflected light from the specular reflector, the transmitting unit transmits a signal corresponding to the instruction received by the input unit to the display device.
本発明に係る入力システムは、表示装置は、光を出射する発光部と、上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備える構成である。 In the input system according to the present invention, the display device includes a light emitting unit that emits light, and a plurality of light detection units that detect reflected light generated when the light emitted from the light emitting unit is reflected by the specular reflector. A display unit having a display surface, and a position determination unit that determines a position on the display surface to which the input device is directed based on the position of the light detection unit that detects the reflected light and the position of the light emitting unit. It is the structure provided with.
本発明に係る表示装置は、光を出射する発光部と、上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備える構成である。 A display device according to the present invention includes a display surface on which a light emitting unit that emits light and a plurality of light detection units that detect reflected light generated by reflection of light emitted from the light emitting unit on the specular reflector are arranged. And a position determining unit that determines a position on the display surface to which the input device is directed based on the position of the light detecting unit that detects the reflected light and the position of the light emitting unit. .
それゆえ、表示装置の表示面上のどの位置に入力デバイスが向けられているのかを判定するための情報を、電力を消費せずに表示装置に送信することができるという効果を奏する。 Therefore, it is possible to transmit information for determining to which position on the display surface of the display device the input device is directed to the display device without consuming power.
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1〜図23に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
[Embodiment 1]
The following describes one embodiment of the present invention with reference to FIGS.
(座標入力システム30の構成)
図1は、本実施形態に係る座標入力システム30の構成を示す概略図である。同図に示すように、座標入力システム30は、リモコン(入力デバイス)1および液晶テレビ(表示装置)10を含んでいる。リモコン1は、液晶テレビ10に信号を入力する入力デバイスである。液晶テレビ10は、LED11(LED11a、11b)から赤外光を出射し、出射した赤外光のリモコン1における反射光を光センサー34によって検出することにより、リモコン1が指し示す表示画面(表示面)上の位置を判定する。なお、座標入力システム30に含まれる表示装置は、液晶テレビ以外の表示装置であってもよい。
(Configuration of coordinate input system 30)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a coordinate
(リモコン1の構成)
図2はリモコン1の構成を示す概略図であり、図3はリモコン1の構成を示す斜視図であり、図4はリモコン1の外観を示す斜視図である。図2および図3に示すように、リモコン1は、赤外線フィルタ2、固定鏡面反射体3aと移動鏡面反射体3bとを含む鏡面反射体3、移動部4、スイッチ(入力部)5、赤外線発光部(赤外線送信部)6、信号発生部7および入力キー(入力部)8を備えている。なお、図3では、鏡面反射体3は1つの部材として表現されており、移動部4およびスイッチ5は省略されている。
(Configuration of remote control 1)
2 is a schematic view showing the configuration of the
鏡面反射体3は、液晶テレビ10のLED(発光部)11から出射された赤外光を鏡面反射するものであり、金属または金属膜からなる反射面9を有している。この反射面9は、平面または凹状である。この鏡面反射体3は、図4に示すように、ユーザがリモコン1を保持することが可能なリモコン1の側面に対してほぼ垂直に配置されており、液晶テレビ10に向けてリモコン1を操作する場合に、液晶テレビ10に近い側のリモコン1の端部に配置されている。
The
反射面9を形成する金属としては、銀やアルミニウムの他、金や銅などが挙げられる。これらの金属では、ほぼ100%の反射率が得られる。表面に自由電子を持つ金属であれば、これらの金属以外でも同じ効果が得られる。ただし、アルミニウム、銅のように酸化しやすい金属は、図5に示すように、透明なプラスチックまたはガラス板からなる保護部90で保護したり、酸化防止皮膜(不図示)を形成して酸化による自由電子の減少を防止したりすることが好ましい。なお、図5は、鏡面反射体3の構成を示す概略図である。
Examples of the metal forming the
さらに、反射面9は、ほぼ100%の反射率を有するため、入射エネルギーと放射エネルギーとは等しい。また、鏡面反射では、反射面に対する入射角と反射角とが等しいので、光束が変化しないことも特徴である。すなわち、球面波の一部を反射した場合の受信可能な伝播距離と反射しなかった場合の受信可能な伝播距離とは、ほぼ一致する。
Furthermore, since the reflecting
以上のように、高い反射率および光束が維持される特長から、球体または凸状の眼球から反射する場合や散乱波を利用する場合と比較して、液晶テレビ10の受光部(後述する光センサー32)での照射電力を飛躍的に高めることができる。 As described above, because of the feature of maintaining a high reflectance and luminous flux, the light receiving unit of the liquid crystal television 10 (an optical sensor to be described later) is compared to the case of reflecting from a spherical or convex eyeball or the case of using scattered waves. The irradiation power in 32) can be dramatically increased.
図6は、移動鏡面反射体3bの移動機構を示す斜視図である。なお、図6において、理解を容易にするために赤外線フィルタ2を省略している。同図に示すように、鏡面反射体3は、固定鏡面反射体3aと移動鏡面反射体3bとを含んでいる。固定鏡面反射体3aは、リモコン1の筐体に対して固定されている。移動鏡面反射体3bは、リモコン1の筐体に対して移動可能に設けられており、スイッチ(入力部)5が受け付けた指示に応じて移動する。
FIG. 6 is a perspective view showing a moving mechanism of the movable
具体的には、スイッチ5が押下されることにより移動部4が移動し、移動部4の移動に伴い移動鏡面反射体3bが移動する。移動鏡面反射体3bが移動することによって、鏡面反射体3全体の反射光の形状が変化する。ただし、移動鏡面反射体3bを移動させる機構は上述のものに限定されず、どのようなものであってもよい。
Specifically, when the
なお、移動鏡面反射体3bを設ける必要はかならずしもなく、鏡面反射体3を一体の反射体として形成してもよい。この場合には、移動部4およびスイッチ5は不要となる。
It is not always necessary to provide the
赤外線フィルタ2は、鏡面反射体3の反射面9に反射する可視光を遮断する。赤外線フィルタ2により、外部から鏡面反射体3が見えないようにすることができる。金属を用いた鏡面反射体3は、赤外線を効率良く反射する特性を有しているが、それにともない可視光も良く反射する。赤外線フィルタ2を配置することで、照明機器などからの可視光の反射を抑制することができる。また、鏡面反射体3の不用意な位置関係によって、本来は見えない位置関係にある物品などが反射体に映りこむ可能性がある。赤外線フィルタ2により、このような形でプライバシーが侵害される懸念を少なくすることができる。
The
赤外線発光部6は、鏡面反射体3からの反射光とは別に、入力キー8が受け付けたユーザからの指示に応じた信号を、赤外線通信により液晶テレビ10へ送信する。
In addition to the reflected light from the
信号発生部7は、入力キー8が受け付けたユーザからの指示に応じた信号を生成し、赤外線発光部6へ出力する。
The signal generator 7 generates a signal according to the instruction from the user received by the
入力キー8は、ユーザからの指示を受け付けるキーであり、リモコン1に複数設けられている。図7は、リモコン1の入力キー8の一例を示す図である。同図に示すように、リモコン1では、リモコン1を指し示す方向を変えるだけで、液晶テレビ10の画面上の位置を指定できるため、リモコン1の操作キーの数を従来(約40〜50個)よりも削減することができる。同図では、基本操作キー81、ポインタ選択キー82、文字入力用テンキー83、およびデータ方法用の4色キー84を含む合計28個の入力キー8が配されている。
The
(液晶テレビ10の構成)
図8は、液晶テレビ10の構成を示す概略図である。同図に示すように、液晶テレビ10は、LED(発光部)11、LEDドライバ12、パターン発生部13、受信部14、表示部15、切替回路16、IR受信回路17、A/D変換器18、記憶部19および制御部20を備えている。制御部20は、表示制御部21、切替制御部22、点滅制御部23、位置決定部24、受信信号解析部25、パターン発生制御部26、形状判定部27およびパターン判定部28を備えている。
(Configuration of LCD TV 10)
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the
LED11は、赤外光を出射する発光部であり、LEDドライバ12によって作動される。リモコン1の指示方向によっては、赤外光が液晶テレビ10の表示画面に照射されない場合があるので、LED11は少なくとも表示画面の両脇の2箇所(図1参照)、もしくは4隅などに配置することが好ましい。なお、液晶テレビ10が備える発光部として、例えば、可視光、紫外線、または光に近い電磁波を出射する発光部を用いてもよい。
The
図9は、液晶テレビ10の構成を示す断面図である。同図に示すように、LED11の前方には、LED用レンズ29が配されている。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the
パターン発生部13は、パターン発生制御部26の制御下で、LED11が発光するための発光パターンを生成する。パターン発生部13は、複数のLED11を、それぞれ異なる発光パターンで点滅させる。そのため、受光パターンを解析することにより、後述する表示画面上に配列された各光センサー34が、どのLED11からの赤外光を受光したのかを判定することができる。
The
表示部15は、その画面に映像を表示するものである。図10は、表示部15の構成を示す断面図である。図9および図10に示すように、表示部15は、カラーフィルタ31、液晶パネル32、画素33、光センサー(光検出部)34、光拡散シート35、バックライト36および偏向フィルタ37を備えている。
The
表示部15が、一般的な液晶テレビと異なっている点は、光センサー34および偏向フィルタ37を備えている点である。
The
光センサー34は、リモコン1の鏡面反射体3に反射した赤外光を検出する光検出器であり、表示部15の表示面に沿って(より具体的には、液晶パネル32の内部において、画素33と並んで)複数配置されている。この光センサー34は、一定間隔で配列されることが好ましい。
The
また、図10に示すように、カラーフィルタ31の光センサー34が隣接する領域には、可視光を遮断する赤外線フィルタ31aが形成されている。この構成により、光センサー34に可視光が入射することを防止できる。
As shown in FIG. 10, an
偏向フィルタ37は、LED11から出射される赤外光と同じ偏向方向の光のみを透過させる。換言すれば、偏向フィルタ37は、LED11から出射される赤外光とは異なる偏向方向の光を遮断する。
The
このようにカラーフィルタ31の赤外線フィルタおよび偏向フィルタ37を設けることにより、光センサー34に不要な光が入射することにより、光センサー34が誤作動する可能性を低減できる。
By providing the infrared filter and the
図11は、切替回路16およびIR受信回路17の詳細な構成を示す概略図である。同図に示すように、切替回路16は、IR受信回路17に接続される光センサー34を切り替える回路であり、切替制御部22の制御下で作動する。
FIG. 11 is a schematic diagram showing the detailed configuration of the switching
より具体的には、切替回路16は、多数の光センサー34を順次走査するための切替えを行う。液晶パネル32上に多数の光センサー34(例として52万個)が配置されており、これと同じ数のIR受信回路17とA/D変換器18とを搭載すると製品コストが著しく上がってしまう。そこで、例として、240個の切替回路16を設けるとすると、1つの切替回路16で2160個分の光センサー34を順次、切り替えてIR受信回路17へ入力することで、すべての光センサー34の情報を入手できる。
More specifically, the switching
IR受信回路17は、光センサー34が受光した光の量を調節するものである。また、IR受信回路17は、主にバックライト36の影響を低減するための回路でもある。減光時および黒挿入時にバックライト36が点灯するが、バックライト36が点灯すれば、光センサー34に入射する光の量が増加する。それゆえ、バックライト36の点灯時に、光センサー34から出力される信号(光検出量を示す情報)を補正することが好ましい。
The
図11に示すように、IR受信回路17は、液晶パネルに常時照射される室内光を除去するDCオフセットキャンセラ17a、バックライトの影響を相殺する減算器17b、高速に点滅する照明機器などの影響を除去するためのフィルタ17c、及び受信した微弱な信号を増幅する増幅器17dを備えている。IR受信回路17は、バックライト36の点滅により光センサー34に入射した光による光量の増加を減算器17bで減算することにより、バックライト36の光センサー34への影響を低減できる。IR受信回路17は、補正(減算)した信号を、A/D変換器18を介して記憶部19へ出力する。また、IR受信回路17は、各光センサー34が受光した発光パターンを判定するための情報(各光センサー34の受光量の時間変化を示す情報)を、A/D変換器18を介してパターン判定部28へ出力する。
As shown in FIG. 11, the
記憶部19は、例えば一時記憶メモリであり、A/D変換器18から出力された情報(各光センサー34の受光量を示す情報)を記憶する。位置決定部24および形状判定部27は、この記憶部19から各光センサー34の受光量に関する情報を取得する。
The
IR受信回路17における光量の補正は、点滅制御部23の制御下で行われる。点滅制御部23は、バックライト36の点滅を制御するとともに、IR受信回路17に対して、補正(減算)を行うタイミングを減算器17bに対して指示する。
The correction of the light amount in the
なお、点滅制御部23は、バックライト36の点灯または消灯のいずれか一方の状態を示す情報を減算器17bに対して出力してもよい。
Note that the blinking
また、切替回路16、IR受信回路17およびA/D変換器18を、複数設けてもかまわない。また、これらの部材は、互いに同数でなくてもかまわない。また、A/D変換器18の前に切替回路16を挿入してもかまわない。また、IR受信回路17内の構成要素のうちのいくつかを、1つの構成要素としてまとめて実現してもかまわない。また、IR受信回路17内の処理を制御部20での演算処理に置き換えてもかまわない。
A plurality of switching
位置決定部24は、各光センサー34の受光量を示す情報を記憶部19から取得し、その情報を解析することにより、所定以上の光強度(光量)を有する反射光を検出した光センサー34の位置を特定し、特定した位置に基づいてリモコン1が向けられた表示部15の表示面上の位置を決定する。位置決定部24は、決定した位置を示す指示位置情報を表示制御部21に出力する。位置決定部24における処理の詳細については後述する。
The
形状判定部27は、各光センサー34の受光量を示す情報を記憶部19から取得し、その情報を解析することにより、表示部15における反射光の受像形状が基準形状から変化したかどうかを判定する。換言すれば、形状判定部27は、移動鏡面反射体3bが移動することにより鏡面反射体3の形状が変化したかどうかを判定する。上記基準形状とは移動鏡面反射体3bが基準位置にある場合の鏡面反射体3に反射した反射光の受像形状である。形状判定部27は、反射光の受像形状が基準形状から変化したと判定すると、その旨を示す形状変化情報を表示制御部21へ出力する。
The
なお、鏡面反射体3を一体の反射体として形成する場合には、形状判定部27は不要となる。
In addition, when the
パターン判定部28は、パターン発生部13が生成した発光パターンと、A/D変換器18から出力された発光パターンとを比較し、両者が一致するかどうかを判定することにより、光センサー34が受光した赤外光が、いずれのLED11から出射された赤外光の反射光であるかを判定する。
The
受信部14は、リモコン1の赤外線発光部6から送信された信号を受信し、受信した信号を受信信号解析部25へ出力する。
The receiving
受信信号解析部25は、受信部14が受信した信号を解析し、その信号が示すユーザの指示を表示制御部21へ出力する。
The reception
表示制御部21は、表示部15の表示を制御するものであり、特に位置決定部24から出力された指示位置情報、形状判定部27から出力された形状変化情報および受信信号解析部25から出力された指示に従って表示部15の表示を制御する。
The
具体的には、表示制御部21は、例えば、形状変化情報を形状判定部27から受信した時に位置決定部24から受信した指示位置情報が示す位置に表示されている操作ボタンに対応する一群の処理のうち、受信信号解析部25から受信した指示に対応する処理を行う。
Specifically, the
(LED11の配置)
図1に示すように、LED11(LED11aおよび11b)は、例えば、液晶テレビ10の画面の左右2箇所に配置される。図12は、LED11と鏡面反射体3との位置関係を説明するための図であり、液晶テレビ10を上方から見下ろした図である。図12(a)および(b)に示す位置関係では、鏡面反射体3からの反射光を液晶テレビ10が検出できる。しかし、LED11が1箇所にのみ配置されている場合には、図12(c)に示すように、検出不可能な方向が発生する。それゆえ、LED11を液晶テレビ10の画面の左右2箇所に配置することが好ましい。
(Arrangement of LED 11)
As shown in FIG. 1, the LEDs 11 (
また、LED11を液晶テレビ10の画面の左右および上下、または4隅の4箇所に配置してもよい。上下方向における位置のズレは感覚的に違和感が少ないため、LED11を液晶テレビ10の画面の上下に配置する必要は必ずしもないが、使い勝手を検証して2箇所に配置するか4隅に配置するかを判断すればよい。
Moreover, you may arrange | position LED11 in four places of the right and left of the screen of the
(LED11の詳細)
図13(a)および(b)は、LED11の詳細について説明するための図である。図13(a)に示すように、LED11から放射された赤外光は、空間に広がってゆくが、全方向立体角1sr〔ステラジアン〕あたりの電力は一定である。このことは下記(1)式によって示される。
(Details of LED11)
FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining the details of the
受光照度(Ed)〔mW/cm2〕
=放射強度(le)〔mW/sr〕/距離(d2)〔cm2〕 ・・・(1)
図13(b)に示すように、放射強度500mW/srの赤外光を出射するLED11から3m離れた位置で操作する場合を考える。
Light reception illuminance (Ed) [mW / cm 2 ]
= Radiation intensity (le) [mW / sr] / Distance (d 2 ) [cm 2 ] (1)
As shown in FIG. 13B, a case is considered where the operation is performed at a
赤外光の伝播距離は往復で6m(60cm)である。鏡面反射体3の面積が5cm2である場合、受光照度は1.4uW/cm2であり、総受光照度(P)は28uWとなる。赤外光の波長(λ)が900nmであり、量子効率(QE)が80%であり、密度(S)が1/4/4の場合、光電流(Id)は、
Id=QE×P×λ×S/1240nm=1.7uA
となる。1MΩで終端するとVd=1.7Vを得る。ただし、これは光センサー34群の出力電圧の総計である。
The propagation distance of infrared light is 6 m (60 cm) in a round trip. When the area of the
Id = QE × P × λ × S / 1240 nm = 1.7 uA
It becomes. When terminated with 1 MΩ, Vd = 1.7 V is obtained. However, this is the total output voltage of the
(位置決定部24における処理)
次に、位置決定部24における指示位置決定処理の2つの具体例について説明する。ただし、これらの例はあくまで一例であり、位置決定部24における処理は、これらの例に限定されない。
(Processing in the position determination unit 24)
Next, two specific examples of the designated position determination process in the
(例1)
(X方向における位置の決定)
図14は、位置決定部24における指示位置決定処理の一例を説明するための図である。この例では、液晶パネル32のX方向(横方向)に960個の光センサー34が配置されていると仮定する。説明を簡単にするためX方向に(画面の左右に)2個のLED11(LED11aおよび11b)が配されているものとして説明するが、4個以上のLED11を用いた場合の計算結果を平均して使用しても良い。
(Example 1)
(Determining the position in the X direction)
FIG. 14 is a diagram for explaining an example of the designated position determination process in the
(LED11aからの赤外光による位置決定)
LED11aとX=0の位置にある光センサー34との距離をXoffsetと表し、鏡面反射体3の長軸方向の幅をXrefと表す。また、Xrefは少なくともXoffsetの半分よりも大きく、一例としてXoffset程度の長さとする。
(Position determination by infrared light from
The distance between the
また、所定以上の光量を有する反射光を受光した光センサー34の位置を検出点Xda(0〜959)とし、連続的に受光した複数の光センサー34のうち最小の位置(LED11aに最も近い位置)における光センサー34の検出値をXda_min、最大の位置(LED11aから最も遠い位置)における光センサー34の検出値をXda_maxとする。また、Xda_max−Xda_minの領域におけるLED11aの有効性をXrefの1/2〜2倍まで許容するとし、X=0よりも外側にあるLED11aの位置補正値をXoffsetとする。
Further, the position of the photosensor 34 that has received reflected light having a light quantity greater than or equal to a predetermined amount is defined as a detection point Xda (0 to 959), and the minimum position (position closest to the
まず、パターン判定部28は、A/D変換器18を介してIR受信回路17から出力された信号のパターンとパターン発生部13で生成された信号のパターンとを比較することにより、光センサー34が受光した赤外光が、いずれのLED11から出射された赤外光の反射光であるかを判定する。ここでは、位置決定部24は、光センサー34が受光した赤外光は、LED11aから出射された赤外光の反射光であると判定したものとする。
First, the
そして、位置決定部24は、リモコン1が指し示す位置(指示位置)を以下の(2)式によって算出する。
Then, the
指示位置Xi=(Xda_min+Xda_max)/4−Xoffset/2 ・・・(2)
ここで、Xref<(Xda_max−Xda_min)<4Xrefである。
Instructed position Xi = (Xda_min + Xda_max) / 4−Xoffset / 2 (2)
Here, Xref <(Xda_max−Xda_min) <4Xref.
また、反対側のLED11bに対する検出点Xdb(0〜959)に基づく指示位置は、以下の(3)式を用いて算出される。
The indicated position based on the detection point Xdb (0 to 959) with respect to the
指示位置Xi=(Xdb_min+Xdb_max)/4+Xoffset/2+960/2 ・・・(3)
ここで、Xref<(Xdb_max−Xdb_min)<4Xrefである。
Instructed position Xi = (Xdb_min + Xdb_max) / 4 + Xoffset / 2 + 960/2 (3)
Here, Xref <(Xdb_max−Xdb_min) <4Xref.
ところが、Xoffset>0の条件下においては、およそXda_min>960−2×Xrefや、Xdb_max<2×Xrefの条件の時にXda_maxまたはXdb_minが検出できなくなるため、この範囲における指示位置Xi’は以下の(4)式によって算出する。 However, under the condition of Xoffset> 0, Xda_max or Xdb_min cannot be detected when the condition of Xda_min> 960-2 × Xref or Xdb_max <2 × Xref is satisfied. 4) Calculated by the equation.
指示位置Xi= (Xda_min+Xdb_max)/4+960/4 ・・・(4)
ここで、Xda_min>960−4Xref、または、Xdb_max<4×Xrefである。
Instructed position Xi = (Xda_min + Xdb_max) / 4 + 960/4 (4)
Here, Xda_min> 960-4Xref or Xdb_max <4 × Xref.
(Y方向における位置の決定)
また、液晶パネル32のY方向(縦方向)に540個の光センサー34が配置されており、図27に示すように、2個のLED11(LED11cおよび11d)がY方向に(画面の上下方向に)配されている場合のY方向の指示位置Yiも同様に下記(5)〜(7)式を用いて求められる。なお、図27は、LED11の配置の変更例を示す概略図である。
(Determining the position in the Y direction)
Further, 540
Yi=(Ydc_min+Ydc_max)/4−Yoffset/2 ・・・(5)
ここで、Yref<(Ydc_max−Ydc_min)<4Yrefである。
Yi = (Ydc_min + Ydc_max) / 4−Yoffset / 2 (5)
Here, Yref <(Ydc_max−Ydc_min) <4Yref.
Yi=(Ydd_min+Ydd_max)/4+Yoffset/2+540/2 ・・・(6)
ここで、Yref<(Ydd_max−Ydd_min)<4Yrefである。
Yi = (Ydd_min + Ydd_max) / 4 + Yoffset / 2 + 540/2 (6)
Here, Yref <(Ydd_max−Ydd_min) <4Yref.
Yi=(Ydc_min+Ydd_max)/4+540/4 ・・・(7)
ここで、Ydc_min>540−4Xref、または、Ydd_max<4×Xrefである。
Yi = (Ydc_min + Ydd_max) / 4 + 540/4 (7)
Here, Ydc_min> 540-4Xref or Ydd_max <4 × Xref.
また、LED11がX方向に2個の場合のY方向の指示位置Yi’は、下記(8)式から算出できる。
Further, the designated position Yi ′ in the Y direction when there are two
Yi’=(Ydc_min+Ydc_max+Ydd_min+Ydd_max)/4 ・・・(8)
ただし、およそYi’>(540−2×Yref)やYi’<2×Yrefといった条件下では検出が困難となるので、Yi=Yi’×α+βといった式にて補正することが好ましい。ただし、α<1であり、βは任意の数である。
Yi ′ = (Ydc_min + Ydc_max + Ydd_min + Ydd_max) / 4 (8)
However, since detection becomes difficult under conditions of approximately Yi ′> (540−2 × Yref) and Yi ′ <2 × Yref, it is preferable to correct by the equation Yi = Yi ′ × α + β. However, α <1 and β is an arbitrary number.
以上のように、位置決定部24は、各光センサー34の受光量を示す情報を記憶部19から取得し、所定以上の光強度を有する反射光を検出した光センサー34の位置(X方向における検出点Xd)を特定する。そして、位置決定部24は、特定した位置(検出点Xd)を上記(2)〜(4)式の全てまたは一部の式に導入することによりリモコン1が指し示す指示位置(X方向における指示位置)を決定する。また、位置決定部24は、さらにY方向における検出点Ydを上記(5)〜(8)式の全てまたは一部の式に導入することにより、リモコン1が指し示すY方向における指示位置を決定してもよい。
As described above, the
(例2)
鏡面反射体3の反射光が、液晶テレビ10の表示画面に映りこむ面積は、伝播距離に関わらずほぼ一定であり、反射光の受像形状が予め分かっていることを利用して指示位置を決定する。この場合も、位置決定部24は、各光センサー34の受光量を示す情報を記憶部19から取得し、その情報を解析することにより、光センサー34が受光した赤外光が、いずれのLED11から出射された赤外光の反射光であるかを判定する。
(Example 2)
The area where the reflected light of the
鏡面反射体3の反射面9の大きさがXref×Yrefの時、液晶テレビ10の表示画面における受像面積は、およそ2Xref×2Yrefで一定ある。
When the size of the reflecting
LED11aから出射され、記憶部19に記録された赤外線のX方向の信号をXda(n)とすると、下記(9)式におけるPa(i)が最大となるiをXda_aveとする。
Let Xda (n) be the infrared X-direction signal emitted from the
また、LED11bから出射された赤外線のX方向の検出信号をXdb(n)とすると、下記(10)式におけるPb(i)が最大となるiをXdb_aveとする。
If the detection signal in the X direction of the infrared ray emitted from the
LED11aおよびLED11bの有効性を判断する許容誤差をγ(>0)とすると、以下の(11)〜(13)式のいずれかを用いることで指示位置が得られる。
When the allowable error for determining the effectiveness of the
(LED11aのみが有効の場合)
指示位置Xi=(Xda_ave)/2−Xoffset/2 ・・・(11)
ここで、Pa(Xda_ave)>Pb(Xdb_ave)+γである。
(When only
Instructed position Xi = (Xda_ave) / 2−Xoffset / 2 (11)
Here, Pa (Xda_ave)> Pb (Xdb_ave) + γ.
(LED11bのみが有効の場合)
指示位置Xi=(Xdb_ave)/2+Xoffset /2+960/2 ・・・(12)
ここで、Pb(Xdb_ave)>Pa(Xda_ave)+γである。
(When
Instructed position Xi = (Xdb_ave) / 2 + Xoffset / 2 + 960/2 (12)
Here, Pb (Xdb_ave)> Pa (Xda_ave) + γ.
(LED11aおよびLED11bの両方が有効の場合)
指示位置Xi=(Xda_ave+Xdb_ave)/4+960/4 ・・・(13)
ここで、Pa(Xda_ave)−Pb(Xdb_ave)<±γである。
(When both
Instructed position Xi = (Xda_ave + Xdb_ave) / 4 + 960/4 (13)
Here, Pa (Xda_ave) −Pb (Xdb_ave) <± γ.
また、Y方向にLED11cとLED11dとがある場合についても同様に、上記(9)または(10)式と同様の式に加え、下記(14)〜(16)式のいずれかを用いて指示位置を算出できる。
Similarly, in the case where the
Yi=(Ydc_ave)/2−Yoffset/2 ・・・(14)
ここで、、Pc(Ydc_ave)>Pd(Ydd_ave)+γである。
Yi = (Ydc_ave) / 2−Yoffset / 2 (14)
Here, Pc (Ydc_ave)> Pd (Ydd_ave) + γ.
Yi=(Ydd_ave)/2+Yoffset/2+540/2 ・・・(15)
ここで、、Pd(Ydd_ave)>Pc(Ydc_ave)+γである。
Yi = (Ydd_ave) / 2 + Yoffset / 2 + 540/2 (15)
Here, Pd (Ydd_ave)> Pc (Ydc_ave) + γ.
Yi=(Ydc_ave+Ydd_ave)/4+540/4 ・・・(16)
ここで、、Pc(Ydc_ave)−Pd(Ydd_ave)<±γである。
Yi = (Ydc_ave + Ydd_ave) / 4 + 540/4 (16)
Here, Pc (Ydc_ave) −Pd (Ydd_ave) <± γ.
LED11が2個の場合のY方向の指示位置Yiは、下記(17)式を用いて算出する。
The designated position Yi in the Y direction when there are two
Yi’=(Ydc+Ydd)/2 ・・・(17)
ただし、およそYi’>(540−2×Yref)またはYi’<2×Yrefの条件下において補正が困難となるため、Yi’×α+βといった式にて補正することが好ましい。ただし、α<1であり、βは任意の数である。
Yi ′ = (Ydc + Ydd) / 2 (17)
However, since correction becomes difficult under the condition of Yi ′> (540−2 × Yref) or Yi ′ <2 × Yref, it is preferable to correct by an equation such as Yi ′ × α + β. However, α <1 and β is an arbitrary number.
以上のように、位置決定部24は、各光センサー34の受光量が記録された記憶部19の情報から、所定以上の光強度を有する反射光を検出した光センサー34の位置(X方向における検出点Xd)を特定する。そして、位置決定部24は、特定した位置(検出点Xd)を上記(9)または(10)式に導入し、得られた値を上記(11)〜(13)式のいずれかに導入することによりリモコン1が指し示す指示位置(X方向における指示位置)を決定する。また、位置決定部24は、さらにY方向における検出点Ydを、上記(9)または(10)式と同様の式に加え、上記(14)〜(16)式のいずれかを用いて指示位置を算出し、リモコン1が指し示すY方向における指示位置を決定してもよい。
As described above, the
(座標入力システム30における処理の流れ)
次に、図15を参照しつつ、座標入力システム30における処理の流れの一例について説明する。図15は、座標入力システム30における処理の流れの一例を示すフローチャートである。ここでは、液晶テレビ10の表示画面の左側に配されたLED11aから赤外光が出射される場合を例に挙げて説明する。
(Processing flow in the coordinate input system 30)
Next, an example of a processing flow in the coordinate
まず、LED11aから赤外光が出射される(S1)。
First, infrared light is emitted from the
出射された赤外光は、リモコン1の鏡面反射体3で反射される(S2)。
The emitted infrared light is reflected by the
鏡面反射体3で反射された赤外光が液晶テレビ10の表示部15に入射すると、表示部15に設けられた複数の光センサー34の一部によって当該赤外光が検出される(S3)。
When the infrared light reflected by the
光センサー34が赤外光を受光すると、その旨を示す信号が切替回路16を介してIR受信回路17に送信される。このとき、IR受信回路17は、バックライト36が点灯している場合に光センサー34から出力された信号の強度(受光量)を補正する(S4)。なお、バックライト36が点灯していない場合には補正を行う必要はない。IR受信回路17は、補正した信号を、A/D変換器18を介して位置決定部24へ出力する。
When the
上記信号を受け取ると、位置決定部24は、受信した信号から上述した方法により指示位置を決定し、決定した指示位置を示す指示位置情報を表示制御部21へ出力する(S5)。
When receiving the signal, the
一方、リモコン1のスイッチ5がユーザによって押下されると、移動鏡面反射体3bが基準位置から移動することにより鏡面反射体3の形状が変化する(S6)。この変化に伴い、表示部15における反射光の受像形状が変化する。
On the other hand, when the
各光センサー34の受光量に関する情報は、切替回路16、IR受信回路17およびA/D変換器18を介して記憶部19に記録され、形状判定部27は、記憶部19に記録された情報が示す受像形状と、移動鏡面反射体3bが基準位置にある場合の受像形状とを比較することで、反射光の受像形状が変化したかどうかを判定し、受像形状が変化したと判定した場合に、その旨を示す形状変化情報を表示制御部21へ出力する(S7)。なお、移動鏡面反射体3bが基準位置にある場合の受像形状を示す情報は、記憶部19に予め格納されていればよい。
Information about the amount of light received by each
形状変化情報を受け取ると、表示制御部21は、その時点で位置決定部24から受信した指示位置情報が示す位置を確定された指示位置として認識し、その指示位置に表示されている操作ボタンを対象操作ボタンとして認識する(S8)。
Upon receiving the shape change information, the
ここで、リモコン1の入力キー8がユーザによって押下され、赤外線発光部6から特定の処理を行うことを命じる命令信号が送信されると(S9)、その命令信号は液晶テレビ10の受信部14によって受信される(S10)。
Here, when the
受信部14が命令信号を受信すると、その命令信号は受信信号解析部25に出力され、受信信号解析部25によって解析される(S11)。受信信号解析部25は、解析結果を表示制御部21へ出力する。
When the receiving
解析結果を受け取ると、表示制御部21は、上記対象操作ボタンに対応する一群の処理のうち、解析結果が示す処理(例えば、チャンネルの切り替え)を実行する(S12)。
Upon receiving the analysis result, the
なお、上述の処理の流れはあくまで一例であり、リモコン1および液晶テレビ10の構成の変更に応じて適宜変更されればよい。
Note that the above-described processing flow is merely an example, and may be changed as appropriate according to changes in the configuration of the
(表示画面の一例)
図16は、液晶テレビ10のチャンネル操作画面の一例を示す図である。同図に示すように、液晶テレビ10にチャンネル操作画面を表示し、この画面においてリモコン1を操作することによりチャンネルを切り替えてもよい。
(Example of display screen)
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a channel operation screen of the
現在のテレビでは、地上波、BS、CSなど放送形態が多様化するのに伴いチャンネル数が増加し、所望のチャンネルを指定するのが困難である。しかし、座標入力システム30を用いれば、チャンネル操作画面上で所望のチャンネルを指定することが容易になる。
In the current television, the number of channels increases as broadcasting forms such as terrestrial, BS, and CS diversify, and it is difficult to specify a desired channel. However, if the coordinate
また、マルチ編成チャネル、枝番チャンネルの切り替え、入力端子の切り替えも座標入力システム30を用いれば容易に行うことができる。
Further, switching of multi-knitting channels, branch number channels, and switching of input terminals can be easily performed by using the coordinate
図17は、液晶テレビ10の文字入力画面の一例を示す図である。同図に示すように、液晶テレビ10に文字入力画面を表示し、この画面においてリモコン1を操作することにより文字入力を行ってもよい。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a character input screen of the
次世代テレビのVODでは、見たい番組を探さなければならず、そのために文字入力が必要となる。座標入力システム30を用いれば、文字入力を簡単に行うことができる。
In the next generation TV VOD, it is necessary to search for a program to be viewed, and for this purpose, character input is required. If the coordinate
図18は、液晶テレビ10の映像操作画面の一例を示す図である。同図に示すように、液晶テレビ10に映像操作画面(映像の再生、早送り、巻き戻し等を行う画面)を表示し、この画面においてリモコン1を操作することにより映像の操作を行ってもよい。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a video operation screen of the
座標入力システム30を用いることにより、アナログ的に入力を行うことができ、直感的な操作を行うことができる。例えば、映像再生中に「選択キー」を押すと、「再生位置表示」および「早送り/巻き戻し速度表示」が現れ、「再生位置表示」のバー45を左右に移動させることにより早送り/巻き戻しを行えるようにしてもよい。
By using the coordinate
(変更例)
上述のリモコン1および液晶テレビ10に対して種々の変更を加えても良い。以下では、これらの変更例について説明する。
(Example of change)
Various modifications may be made to the
(変更例1)
図19は、凹面レンズ41を備えるリモコン1の斜視図である。リモコン1の鏡面反射体3の前方に凹面レンズ41を設けることが好ましい。この凹面レンズ41は、鏡面反射体3の反射面9に反射した反射光を集光する。
(Modification 1)
FIG. 19 is a perspective view of the
表示部15に照射される反射光の照度は、レンズの焦点距離の2乗に反比例して低下するが、受光面積はリモコンの距離によってあまり変化せず、常に、およそ鏡面反射体3の4倍の受光面積である。しかし、凹面レンズ41を用いることで、受光面積を狭くすることが出来るとともに、1つの受光素子が受光する受光照度を高めることができる。例えば、レンズの焦点距離を、液晶テレビ10の液晶画面からリモコン1までの距離の2倍前後に設定することで、反射光のエネルギーを画面上の一点に集光できる。
The illuminance of the reflected light applied to the
なお、液晶画面からリモコン1までの距離は使い方次第で変わるので、推奨の視聴距離を予め設定しておくことが好ましい。例えば、液晶テレビ10の液晶画面のサイズが52インチで、画面サイズの高さから3倍を推奨の視聴距離とすると、2mをリモコン1までの距離と設定する。
Since the distance from the liquid crystal screen to the
上記の構成により、受光面積が鏡面反射体3との距離によって変化するようになるので、リモコン1までの距離を推定できるようになる。この場合、液晶テレビ10にリモコン1までの距離を算出する距離算出部を設けてもよい。
With the above configuration, the light receiving area changes depending on the distance from the
また、凹面レンズ41に赤外線フィルタ2に対応するフィルタ膜を設けてもよい。
Further, the
(変更例2)
図20は、鏡面反射体3の反射面9に開口部42を設ける構成を示す斜視図である。同図に示すように、鏡面反射体3の反射面9には、赤外線発光部6から送信される信号を通過させる開口部42が形成されていることが好ましい。
(Modification 2)
FIG. 20 is a perspective view showing a configuration in which the
この構成により、リモコン1内の赤外線発光部6からの赤外光を液晶テレビ10に向けて送出することが可能になる。
With this configuration, infrared light from the infrared
(変更例3)
図21は、鏡面反射体3の反射面9を有する金属膜または金属層の厚みを薄くする構成を示す斜視図である。同図に示すように、反射面9を形成する金属膜または金属層は、赤外線発光部6から送信される信号(赤外光)を透過することができる厚みを有していることが好ましい。すなわち、鏡面反射体3をハーフミラーとしてもよい。反射面9の金属膜または金属層を薄くして、反射体としての役割を維持したまま、リモコン1内に配置した赤外線発光部6からの信号を透過させることで、赤外線発光部6からの信号を液晶テレビ10に向けて送出することが可能になる。
(Modification 3)
FIG. 21 is a perspective view showing a configuration in which the thickness of the metal film or metal layer having the reflecting
リモコン1内の赤外線発光部6が消灯しているときは、リモコン1内は暗闇のため、金属の表面で共振現象が起こって赤外線を反射する。また、リモコン1内の赤外線発光部6が点灯している時は、薄い金属膜を透過してリモコン1内の赤外線が放射される。
When the infrared
(変更例4)
図22は、リモコン1を携帯電話60に搭載した構成を示す斜視図である。同図に示すように、入力部によって送信信号を生成する制御部を有する携帯電話では、その制御部の出力信号をリモコン1内の赤外線発光部6に出力することで、リモコン1を携帯電話に適用することも可能である。この場合、携帯電話60としての機能を制御するとともに、赤外線発光部6へ出力する信号を生成する制御部43を設ければよい。
(Modification 4)
FIG. 22 is a perspective view showing a configuration in which the
(変更例5)
図23は、LED11を液晶テレビ10の表示画面の左右にそれぞれ3つずつ設ける構成を示す概略図である。同図に示すように、LED11を液晶テレビ10の表示画面の左右にそれぞれ3つずつ、合計6つ設け、各LED11が出射する赤外光の発光パターンをそれぞれ異ならせてもよい。すなわち、液晶テレビ10に発光パターンが互いに異なる複数のLED11を設けてもよい。
(Modification 5)
FIG. 23 is a schematic diagram showing a configuration in which three
そして、液晶テレビ10の位置決定部24において、上記複数のLED11から出射された赤外光の反射光を受光した複数の位置を用いて、リモコン1の指示位置を決定してもよい。
And in the
この場合、位置決定部24は、特定の光センサー34が受光した赤外光が、どのLED11が出射した赤外光に由来するものなのかを、その赤外光の受光パターンを解析することにより判定する。
In this case, the
この構成により、指示位置の補正およびノイズの除去を行うことができ、リモコン1の指示位置をより正確に決定できる。例えば、他の指示位置から著しく異なる指示位置を除去したり、複数の指示位置を平均することで位置補正およびノイズ除去を行ったりすることができる。
With this configuration, the pointing position can be corrected and noise can be removed, and the pointing position of the
なお、この構成の場合、指示位置を算出するときには、各パターンでXoffsetおよびYoffsetの値が異なる。 In this configuration, when the indicated position is calculated, the values of Xoffset and Yoffset are different for each pattern.
(座標入力システム30の効果)
以上のように、座標入力システム30では、リモコン1は、座標入力(液晶テレビ10の表示画面上の位置を指示する処理)のための電力を消費しない。それゆえ、一般的に電池から電力を得るリモコン1の起動時間を延ばすことができる。
(Effect of coordinate input system 30)
As described above, in the coordinate
また、反射面9を金属膜または金属層によって形成しているため、鏡面反射体3における反射光の損失を減らすことができるので、液晶パネル32における光センサー34の占有面積を狭くすることができる。その結果、液晶パネル32の輝度を向上させたり、LED11の消費電力を小さくしたりすることができる。
Further, since the reflecting
また、リモコン1の操作ボタン数を削減したり、チャンネル操作、文字入力操作、録画済み番組などの早送り・早戻し・再生等の映像操作などの操作性を向上したりすることができる。
In addition, the number of operation buttons of the
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施形態について図24〜図25に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態1と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。以下では、リモコンの別の実施形態について説明する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. In addition, about the member similar to
図24は、本実施形態のリモコン50の構成を示す斜視図である。なお、同図では理解を容易にするために赤外線フィルタ2を省略してある。同図に示すように、リモコン50は、リモコン1が赤外線発光部6を備えているのとは異なり、無線通信部(無線送信部)51を備えている。つまり、リモコン50では、ユーザが入力キー8を押下することによって入力した指示を無線通信により液晶テレビ10へ送信する。この場合、液晶テレビ10が備える受信部14は、無線通信用の受信部である。無線通信の規格として、例えば、Bluetoothを用いることができる。
FIG. 24 is a perspective view showing the configuration of the remote controller 50 of the present embodiment. In the figure, the
無線通信部51が備える高周波回路は、鏡面反射体3と通信可能に接続されており、鏡面反射体3は、無線送信部のアンテナとして機能する。
The high-frequency circuit included in the
図25は、リモコン50を携帯電話61に搭載した構成を示す斜視図である。同図に示すように、リモコン50を携帯電話61に搭載してもよい。その場合、携帯電話61の制御部62を無線通信部51に接続すればよい。この場合、制御部62は、携帯電話61としての機能を制御するとともに、無線通信部51へ出力する信号を生成する。なお、符号63を付した部材は基板である。
FIG. 25 is a perspective view showing a configuration in which the remote controller 50 is mounted on the
リモコン50の動作は、リモコン1の動作とほぼ同様のためその説明を省略する。
Since the operation of the remote controller 50 is substantially the same as the operation of the
(その他の変更例)
光センサー34によって検出された点滅しない常時光をDCオフセットキャンセラ17aまたはフィルタ17cで除去してもよい。
(Other changes)
The non-flashing continuous light detected by the
LED11として、点光源赤外光を用いてもよい。この場合、赤外光が広範囲で検出される。
As the
リモコン1または50の鏡面反射体3の所定以上(例えば4倍以上)の面積を有する領域で検出した反射光を、光センサー34によって生成された画像(センサー画像)を画像処理することで除去してもよい。また、鏡面反射体3の形状および大きさに基づいて、鏡面反射体3以外の物体からの反射光を、センサー画像を画像処理することにより除去してもよい。これらの処理は、例えば位置決定部24が行えばよい。
The reflected light detected in a region having a predetermined area (for example, 4 times or more) of the
他のIR機器とは異なる周波数の赤外光をLED11から出射し、LED11から出射された赤外光の周波数以外の周波数を有する赤外光の信号をフィルタ17cで除去してもよい。
Infrared light having a frequency different from that of other IR devices may be emitted from the
バックライト36のためのDCオフセットキャンセラ17aを隣接画素にも適用してもよい。減光、黒挿入の消灯時は影響を受けないため、その期間を利用して補正してもよい。また、センサー画像から表示画像の一部の輝度を減算する画像処理にて隣接画素の影響を除去すればよい。
The DC offset
複数のリモコンによる同時入力を可能としてもよい。すなわち、マルチユーザ対応可能にしてもよい。 Simultaneous input by a plurality of remote controllers may be possible. That is, it may be possible to handle multiple users.
鏡面反射体3からの反射光の受光形状を解析することにより、リモコン1・50の回転角(指示方向軸)を検出してもよい。また、鏡面反射体3からの反射光の受光形状を解析することによりリモコン1・50の位置を検出してもよい。これらの処理は、例えば形状判定部27が行えばよい。
By analyzing the light receiving shape of the reflected light from the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
また、上述したリモコン1・50および液晶テレビ10の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
The blocks of the
すなわち、リモコン1・50および液晶テレビ10は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるリモコン1・50および液晶テレビ10の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記リモコン1・50および液晶テレビ10に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks, and disks including optical disks such as CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、リモコン1・50および液晶テレビ10を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
The
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。 The present invention can also be expressed as follows.
すなわち、本発明の座標入力システムは、少なくとも、金属もしくは金属膜が形成された鏡面反射体と、一つ以上の入力手段と、前記入力手段に応じた信号パターンを発する信号生成部と赤外線発光部を有し、前記入力手段を操作する際に、前記反射体の反射表面が表示装置の方向に向くように配置されることを特徴とする入力デバイス、および、表示装置と組み合わせたものである。 That is, the coordinate input system of the present invention includes at least a specular reflector formed with a metal or a metal film, one or more input means, a signal generation unit that emits a signal pattern according to the input means, and an infrared light emitting unit. The input device is arranged so that the reflective surface of the reflector faces the direction of the display device when the input means is operated. The input device is combined with the display device.
本発明の座標入力システムは、少なくとも、金属もしくは金属膜が形成された鏡面反射体と、一つ以上の入力手段と、前記入力手段に応じた信号パターンを発する信号生成部とアンテナ部を有し、前記入力手段を操作する際に、前記反射体の反射表面が表示装置の方向を向くように配置されていることを特徴とする入力デバイス、および、表示装置と組み合わせたものである。 The coordinate input system of the present invention includes at least a mirror reflector formed with a metal or a metal film, one or more input means, a signal generation unit that emits a signal pattern corresponding to the input means, and an antenna unit. The input device is combined with the display device, and the input device is characterized in that the reflective surface of the reflector faces the direction of the display device when the input means is operated.
上記入力デバイスは、操作ボタンが投下された時に、鏡面反射体の一部を可動させて反射形状を変更することでボタンが投下されたことを表示部に伝達することが好ましい。 When the operation button is dropped, the input device preferably transmits to the display unit that the button has been dropped by moving a part of the specular reflector to change the reflection shape.
上記入力デバイスは、鏡面反射体の反射面方向に可視光を遮断する赤外線フィルタが配されていることが好ましい。 The input device is preferably provided with an infrared filter that blocks visible light in the direction of the reflecting surface of the specular reflector.
上記入力デバイスにおいて、鏡面反射体の前方に凹面レンズを配置して反射光を表示部に集光することが好ましい。 In the input device, it is preferable that a concave lens is disposed in front of the specular reflector to collect the reflected light on the display unit.
上記入力デバイスにおいて、鏡面反射体の金属板もしくは金属膜の一部を開口して、赤外線発光部を透過させることが好ましい。 In the input device, it is preferable that a part of the metal plate or the metal film of the specular reflector is opened to transmit the infrared light emitting part.
上記入力デバイスにおいて、鏡面反射体の金属板もしくは金属膜を薄くして、入力デバイス内に配置した赤外線発光部を透過させることが好ましい。 In the input device, it is preferable that the metal plate or the metal film of the specular reflector is thinned and transmitted through the infrared light emitting unit disposed in the input device.
上記入力デバイスにおいて、金属もしくは金属膜に高周波回路を接続して、赤外線反射部をアンテナ部と共用することが好ましい。 In the input device, it is preferable that a high frequency circuit is connected to a metal or a metal film so that the infrared reflection portion is shared with the antenna portion.
入力デバイスを内蔵した携帯電話機において、携帯電話内の制御部で赤外線発光部へ出力する送信信号を生成することが好ましい。 In a mobile phone incorporating an input device, it is preferable to generate a transmission signal to be output to the infrared light emitting unit by a control unit in the mobile phone.
携帯電話内の制御部によってアンテナ部へ出力する送信信号を生成することが好ましい。 It is preferable to generate a transmission signal to be output to the antenna unit by the control unit in the mobile phone.
本発明の座標入力システムは、少なくとも上記入力デバイスと2個以上の赤外線発光手段と発光パターンを生成する手段と、光量を検出する手段が表示面に配列された表示装置を有し、前記発光パターンの生成手段により赤外線発光手段を発光させて、前記入力デバイス内に構成された金属もしくは金属膜で構成された凹面もしくは平面の鏡面反射部で反射した赤外光を、前記表示手段の表示領域内に配列された前記光量検出手段が検出することで、前記入力デバイスから表示部の位置を指定することを特徴としている。 The coordinate input system of the present invention has a display device in which at least the input device, two or more infrared light emitting means, a means for generating a light emission pattern, and a means for detecting a light quantity are arranged on a display surface. The infrared light emitted from the infrared light emitting means by the generating means and reflected by the concave or flat specular reflection portion made of a metal or metal film formed in the input device is reflected in the display area of the display means. The position of the display unit is designated from the input device by detecting the light amount detecting means arranged in the above.
表示装置の表示面上のどの位置に入力デバイスが向けられているのかを判定するための情報を、電力を消費せずに表示装置に送信することができるため、電池等を電源とする入力デバイスを備える入力システムに適用できる。 Information for determining which position on the display surface of the display device is directed to the input device can be transmitted to the display device without consuming power. It can be applied to an input system comprising
1 リモコン(入力デバイス)
2 赤外線フィルタ
3 鏡面反射体
3a 固定鏡面反射体
3b 移動鏡面反射体
5 スイッチ(入力部)
6 赤外線発光部(送信部)
8 入力キー(入力部)
9 反射面
10 液晶テレビ(表示装置)
11 LED(発光部)
11a LED(発光部)
11b LED(発光部)
11c LED(発光部)
11d LED(発光部)
15 表示部
24 位置決定部
30 座標入力システム
34 光センサー(光検出部)
43 制御部
50 リモコン
51 無線通信部(送信部)
60 携帯電話
61 携帯電話
62 制御部
1 Remote control (input device)
2
6 Infrared light emitter (transmitter)
8 Input keys (input section)
9 Reflecting
11 LED (light emitting part)
11a LED (light emitting part)
11b LED (light emitting part)
11c LED (light emitting part)
11d LED (light emitting part)
15
43 Control unit 50
60
Claims (13)
ユーザからの指示を受け付ける入力部と、
上記表示装置から出射された光を鏡面反射する金属または金属膜からなる反射面を有する鏡面反射体と、
上記鏡面反射体からの反射光とは別に、上記入力部が受け付けた指示に応じた信号を上記表示装置へ送信する送信部とを備えることを特徴とする入力デバイス。 An input device that emits light and inputs a signal to a display device that detects reflected light derived from the emitted light,
An input unit for receiving instructions from the user;
A specular reflector having a reflecting surface made of a metal or a metal film that specularly reflects light emitted from the display device;
In addition to the reflected light from the specular reflector, an input device comprising: a transmission unit that transmits a signal according to an instruction received by the input unit to the display device.
上記移動鏡面反射体は、上記入力部が受け付けた指示に応じて移動することを特徴とする請求項1に記載の入力デバイス。 The specular reflector includes a movable specular reflector arranged movably,
The input device according to claim 1, wherein the movable specular reflector moves according to an instruction received by the input unit.
上記反射面に反射する可視光を遮断する赤外線フィルタをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の入力デバイス。 The light is infrared light,
The input device according to claim 1, further comprising an infrared filter that blocks visible light reflected by the reflecting surface.
上記表示装置は、
光を出射する発光部と、
上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、
上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備えることを特徴とする入力システム。 An input system comprising the input device according to any one of claims 1 to 9, and a display device that receives a signal transmitted from the input device,
The display device
A light emitting unit for emitting light;
A display unit having a display surface on which a plurality of light detection units for detecting reflected light generated by the light emitted from the light emitting unit being reflected by the specular reflector are disposed;
An input system comprising: a position determining unit that determines a position on the display surface to which the input device is directed based on a position of the light detecting unit that detects the reflected light and a position of the light emitting unit; .
光を出射する発光部と、
上記発光部が出射した光が上記鏡面反射体において反射することによって生じる反射光を検出する光検出部が複数配置された表示面を有する表示部と、
上記反射光を検出した光検出部の位置および上記発光部の位置に基づいて、上記入力デバイスが向けられた上記表示面上の位置を決定する位置決定部とを備えることを特徴とする表示装置。 A display device for receiving a signal from an input device including a specular reflector,
A light emitting unit for emitting light;
A display unit having a display surface on which a plurality of light detection units for detecting reflected light generated by the light emitted from the light emitting unit being reflected by the specular reflector are disposed;
A display device comprising: a position determining unit that determines a position on the display surface to which the input device is directed based on a position of the light detecting unit that detects the reflected light and a position of the light emitting unit. .
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010110369A1 (en) | 2009-03-26 | 2010-09-30 | 大日本印刷株式会社 | Transmission type screen for interactive board |
WO2014126825A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | Microsoft Corporation | Control device with passive reflector |
US9571816B2 (en) | 2012-11-16 | 2017-02-14 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Associating an object with a subject |
JP2017173285A (en) * | 2016-03-26 | 2017-09-28 | アルパイン株式会社 | Object approach detection device and object approach detection method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6324645U (en) * | 1986-07-31 | 1988-02-18 | ||
JPH01150192A (en) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | Nec Corp | Touch input apparatus |
JPH0728589A (en) * | 1993-07-07 | 1995-01-31 | Toshiba Corp | Input device |
JP2001175413A (en) * | 1999-12-16 | 2001-06-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Display device |
JP2002252590A (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Sharp Corp | Transmitter, receiver, and communication unit using them |
JP2005237042A (en) * | 2005-05-18 | 2005-09-02 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Portable telephone |
JP2006302279A (en) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Private Ltd | Orientation determination using cordless device |
-
2008
- 2008-08-26 JP JP2008217395A patent/JP5037455B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6324645U (en) * | 1986-07-31 | 1988-02-18 | ||
JPH01150192A (en) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | Nec Corp | Touch input apparatus |
JPH0728589A (en) * | 1993-07-07 | 1995-01-31 | Toshiba Corp | Input device |
JP2001175413A (en) * | 1999-12-16 | 2001-06-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Display device |
JP2002252590A (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Sharp Corp | Transmitter, receiver, and communication unit using them |
JP2006302279A (en) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Private Ltd | Orientation determination using cordless device |
JP2005237042A (en) * | 2005-05-18 | 2005-09-02 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Portable telephone |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010110369A1 (en) | 2009-03-26 | 2010-09-30 | 大日本印刷株式会社 | Transmission type screen for interactive board |
US9571816B2 (en) | 2012-11-16 | 2017-02-14 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Associating an object with a subject |
WO2014126825A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | Microsoft Corporation | Control device with passive reflector |
CN105102081A (en) * | 2013-02-14 | 2015-11-25 | 微软技术许可有限责任公司 | Control device with passive reflector |
US9251701B2 (en) | 2013-02-14 | 2016-02-02 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Control device with passive reflector |
US9524554B2 (en) | 2013-02-14 | 2016-12-20 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Control device with passive reflector |
CN105102081B (en) * | 2013-02-14 | 2018-01-02 | 微软技术许可有限责任公司 | Control device with passive reflector |
JP2017173285A (en) * | 2016-03-26 | 2017-09-28 | アルパイン株式会社 | Object approach detection device and object approach detection method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5037455B2 (en) | 2012-09-26 |
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